一、建筑结构抗震设计中的若干问题(论文文献综述)
薄景山,张毅毅,郭晓云,李琪,赵鑫龙[1](2021)在《结构抗震设计理论与方法的沿革和比较》文中进行了进一步梳理结构抗震设计理论与方法是地震工程学的核心内容,随着破坏性地震的不断发生和人们对震害认识的不断深化,结构抗震设计理论与方法逐步发展和完善。本文较全面地总结了结构抗震设计理论的形成与发展演化过程,并对不同结构抗震设计理论与方法进行比较研究,详细介绍基于强度的结构抗震设计方法、基于性态的结构抗震设计方法和基于韧性的结构抗震设计理念。在此基础上,提出了进一步开展建筑抗震韧性研究的建议。
利明东[2](2021)在《某复杂高层建筑结构基于性能的抗震设计与分析》文中研究指明地震灾害一直严重威胁着人类生命财产的安全。同时随着我国经济社会迅速发展,城市化进程加快,城市聚集了越来越多的人口。建筑物越来越追求高度,追求与众不同。目前我国已经成为世界上高层建筑最多的国家,常规的抗震设计方法在实现中震大震设防目标方面存在局限性,其在中震大震作用下往往造成严重的经济损失。基于性能的抗震设计方法克服了传统抗震设计方法中模糊不清的性能水准判断的缺点,已经逐渐应用于复杂的高层建筑抗震设计中。目前,针对结构平面布置复杂且存在构件偏心布置的高层建筑结构而进行的基于性能的抗震设计与分析较少。以某复杂高层建筑结构为工程背景,对其进行基于性能的抗震设计与分析,探讨基于性能抗震设计方法在此类高层建筑的应用,对其进行小震中震大震作用下的抗震性能验算校核。首先在小震作用下,采用YJK和Midas Building结构设计分析软件采用振型分解反应谱法进行多遇地震作用下结构构件性能设计及验算。为了更好的反应结构真实的地震响应,使用YJK软件根据规范的选波原则选取两条天然波和一条人工波进行多遇地震作用下的弹性时程分析补充计算,并将其计算结果与CQC法进行对比,进行小震作用下的性能校核并对CQC法部分结果进行修正。接着运用有限元分析软件Midas Building采用Pushover分析法选择按振型加载和按层剪力两种水平加载模式进行建筑结构在抗震设防烈度地震作用下的抗震性能分析校核。最后采用Midas Building对该建筑结构进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,校核其在罕遇地震作用下的性能表现。通过以上抗震设计分析校核,得出基于抗震性能的抗震设计方法的确克服了常规的抗震设计方法在实现中震大震设防目标方面存在的问题。验证了基于性能的抗震设计方法在复杂高层建筑结构抗震设计中的有效性,并且为此类复杂高层建筑结构抗震设计提供借鉴。
徐伟帆[3](2020)在《装配式配筋砌块砌体剪力墙拟静力试验与设计方法研究》文中指出随着我国城镇化高速发展,建筑工业化和住宅产业化成为建筑行业的发展趋势。装配式建筑具有机械化程度高、建造速度快、工程造价低、质量稳定、能耗低、污染少等优点,已成为我国建筑行业的重要发展方向。同时,配筋砌块砌体剪力墙(Reinforced Concrete Masonry Shear Wall,简称CM剪力墙)结构,具有良好的抗震性能,以及节能环保、工程成本低等综合优势,目前已广泛地应用于中高层建筑。但是,CM剪力墙结构存在设置清扫孔砌块和竖向钢筋连接受限的技术难题。在此背景下,装配式配筋砌块砌体剪力墙(Precast Reinforced Concrete Masonry Shear Wall,简称PCM剪力墙)结构结合了两种结构体系的优势,并且通过工业化生产模式和装配式吊装技术,解决了配筋砌块砌体结构体系中竖向钢筋连接和落地灰清扫的难题,对我国建筑行业的转型升级有重要意义。目前,PCM剪力墙结构体系仍处于新兴发展阶段,其抗震性能与设计方法的研究缺失限制了结构的推广应用。针对上述情况,本文综合采用试验研究、数值模拟和理论分析等研究手段,开展了PCM剪力墙抗震性能与设计方法研究,主要工作如下:(1)为了研究PCM剪力墙的抗震性能及稳定性,设计并完成了4组8片PCM剪力墙和2组4片CM剪力墙的拟静力试验,每组包括2片设计参数相同的试件,总结了PCM剪力墙与CM剪力墙的破坏形式,分析了轴压比、竖筋布置和装配式施工工艺对结构抗震性能的影响。试验结果表明,加载过程中,PCM剪力墙与CM剪力墙都发生了类似的弯曲破坏,但由于取消了清扫孔,PCM剪力墙的砌块壁开裂更晚,且获得了更高的正截面承载力。PCM和CM剪力墙的极限承载力均随轴压比的提高而有明显提升;相比竖筋均匀分布的配筋形式,竖筋端部集中的PCM剪力墙承载力有小幅提高。(2)基于PCM剪力墙拟静力试验的结果和抗震性能分析,证明PCM和CM剪力墙均表现出较好地抗震性能稳定性;提出了PCM和CM剪力墙的归一化四折线骨架曲线;研究发现,PCM和CM剪力墙具有相似的幂函数形式的刚度退化规律,且均表现出较好地延性变形能力;确定了PCM剪力墙加载阶段和卸载阶段的滞回规则,提出了PCM剪力墙的恢复力模型,并将计算结果与试验结果进行对比验证,发现吻合较好;研究发现PCM剪力墙在弹塑性阶段有更好的耗能能力。(3)利用ABAQUS开展了PCM剪力墙拟静力试验的数值模拟分析工作,并通过数值模拟与试验得到的墙片骨架曲线和破坏形态对比,确定了PCM剪力墙有限元分析模型的主要参数。在此基础上,进行了PCM剪力墙抗震性能的扩大参数分析。研究发现,轴压比的增加引起发生弯曲破坏的PCM剪力墙的承载力显着提高,但轴压比对PCM剪力墙的初始刚度无明显影响;随着剪跨比的减小,PCM剪力墙的正截面承载力和初始刚度均有较大幅的提升。提高竖筋配筋率、竖向钢筋端部集中配置和提高竖筋抗拉强度,可以使发生弯曲破坏的PCM剪力墙的承载力提高约2%~7%,但不影响剪力墙的初始刚度。轴压比固定时,灌芯砌体抗压强度提高10%,PCM剪力墙在偏压作用下的正截面承载力增长约5%,而初始刚度无明显变化。(4)对比研究了中国、美国和欧洲砌体结构设计规范中的配筋砌体剪力墙正截面设计理论;提出了预制砌块砌体的材料强度计算方法,以及PCM剪力墙的正截面承载力计算方法,并利用本次拟静力试验的结果进行了验证,理论值与试验值吻合较为良好;通过蒙特卡洛法计算了PCM剪力墙正截面承载力的可靠指标,验证了本文提出的设计方法具有足够的安全储备。
李子懿[4](2020)在《基于预设屈服模式的复杂高层结构抗震设计研究》文中研究表明复杂高层建筑在建筑布局和结构体系上具有复杂性,结构抗震是该类复杂结构设计的核心问题。现阶段,我国规范的抗震设计思路主要面向规则结构,尚无法充分满足存在明显薄弱部位的复杂高层结构的设计需求,为此有必要针对该类结构开展抗震设计方法的专题研究,进一步探索更加简明、高效和普适的抗震设计方法。本文以上述问题为出发点,开展了基于预设屈服模式的复杂高层结构抗震设计研究工作,主要研究内容和成果如下:1、基于《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010中复杂高层建筑结构的分类原则,总结了该类结构的震害结果、破坏机制和国内外研究进展。简述了我国传统抗震设计到抗震性能化设计的发展历程。总结了现阶段我国规范抗震设计方法存在的问题,分析表明:复杂高层建筑结构的抗震性能有待开展更深入细致的研究工作,以确保实现结构抗震性能化设计目标。2、为解决复杂高层建筑结构抗震设计面临的问题,提出了基于预设屈服模式的复杂高层结构抗震性能化设计方法(以下简称预设屈服模式设计方法)。给出了该方法的设计理念、设计流程以及关键参数说明。该方法可显着提高该类结构在设防烈度地震和罕遇地震作用下反应谱分析的计算精度,从而实现复杂高层结构抗震设计由不规则性控制到破坏模式控制的转变。3、以一栋205m的框架-核心筒结构为研究对象,分别采用规范常规设计方法、规范性能化设计方法和本文提出的预设屈服模式设计方法进行了结构设计,通过罕遇地震下的弹塑性时程分析对比了不同方法设计的结构的抗震性能,结果表明:(1)三种方法设计结构的薄弱部位均在结构底部;(2)规范方法和预设屈服模式设计方法均可以保证该结构的抗震性能且采用预设屈服模式设计方法设计的结构的屈服模式和预设结果一致,证明了该方法的可行性;(3)对比规范常规设计方法和性能化设计方法,采用预设屈服模式设计方法设计的结构底部薄弱部位最大层间位移角分别减小27.3%和15.4%,相较于规范性能化设计方法用钢量减少3.4%。4、基于上述研究,以一体型收进的复杂高层结构为研究对象,进一步论证本文所提方法对存在明显薄弱部位的结构的适用性。分别采用规范常规设计方法、规范性能化设计方法和预设屈服模式设计方法对该结构进行设计,罕遇地震作用下的弹塑性分析结果对比表明:(1)相较于规范方法,预设屈服模式设计方法有效提高反应谱分析的计算精度,更为真实反映结构内力分布;(2)规范常规设计方法设计的结构在薄弱部位的最大层间位移角为1/88;(3)规范性能化设计方法和预设屈服模式设计方法均可以提升结构的抗震性能,两种设计方法设计的结构在薄弱部位的最大层间位移角分别为1/94和1/112。5、针对上述体型收进结构,进行了不同预设屈服模式下结构的抗震性能对比分析,综合考虑罕遇地震下的抗震性能、材料用量以及屈服模式控制的可行性,重点分析了结构薄弱部位预设屈服顺序和程度的影响,研究表明:对于本文的体型收进结构而言,结构底部的抗震性能相比于收进部位更加容易保证。
杨骏超[5](2020)在《某竖向不规则超限高层框架-剪力墙结构抗震性能分析与优化设计方案探讨》文中认为随着我国经济的飞速发展与城市化进程日新月异,使用空间利用率高的高层建筑越来越受到人们的青睐,而框架-剪力墙结构作为一种常见的结构体系,其具有的双重抗侧性能、使用空间灵活、经济性良好等优点使其在高层建筑中得到的广泛的应用。而由于结构上下部使用功能的不同,高层建筑中往往需要在中部楼层设置层高较低的的设备转换层即“设备夹层”。夹层的存在往往容易导致结构在竖向产生不规则,主要体现在上下楼层的侧向刚度变化与受剪承载力变化,结构出现薄弱层与软弱层,进而导致结构成为规范中界定的超限高层建筑。为保证结构在地震下的安全性与可靠性,设计人员需要对夹层采取一定的处理措施,否则工程造价将大大增加。本文立足于某一含较低层高设备夹层的框架-剪力墙工程实例,通过YJK和ETABS两个软件不同的力学模型进行多遇地震下的受力和变形分析,对结构的不规则性进行判别,发现较低层高的设备夹层的存在导致该结构竖向出现多项不规则情况。为了解决这个问题,通过对层刚度比的计算概念及各种计算方法的分析研究,确定了适用于本文选取工程实例的层刚度比计算方法。随后,提出了基于两种不同理念的调整方案并计算得到相关指标,对它们的改善效果进行评价,确定了在多遇地震下能有效改善结构竖向不规则的方案并进行了结构在罕遇地震下的抗震性能分析。随后运用基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元软件对三个模型分别进行了两个水平方向地震作用下的弹塑性分析,探讨原始方案及调整方案在多遇地震和罕遇地震下的抗震性能异同,得出相关结论。选取底层楼板典型截面分析其楼板钢筋应力,研究平面不同部位楼板钢筋参与受力的特点,同时探究梁板柱墙的空间协同工作效应。最后对经济性做出了简要对比,证实了调整方案的可行性。通过本课题的研究对“并层”这一工程中常见处理设备夹层的措施进行了详细的研究论证,为类似工程的设计提供了指导思路和参考建议。
谢儒敏[6](2020)在《某超限框架-核心筒结构抗震分析及梁板柱墙空间协同非线性仿真研究》文中认为随着经济社会快速发展和城镇化进程的推进,我国城乡建设和城市风貌日新月异,高层和超高层建筑不断涌现,因而工程师们面对的结构设计难题和挑战逐渐增多,其中超限结构的受力机制、分析方法和加强措施尚有需深入研究和完善之处。本文结合某超限高层建筑工程结构设计,开展对框-筒结构梁板柱墙空间协同抗侧、核心筒暗柱的作用和跃层柱计算长度系数的分析方法等进行探讨和研究,试图为结构理论研究和类似工程结构设计提供借鉴与参考。采用PKPM-SATWE和MIDAS Building两种分析软件分别进行结构抗震性能分析。采用振型分解反应谱法和弹性动力时程分析法对主楼在多遇地震及风荷载作用下进行弹性分析;通过对结构不同区域剪力墙和框架柱进行受弯不屈服、受剪弹性的中震性能目标验证;运用MIDAS Building软件对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性动力时程分析;对比结构整体反应指标和各抗震性能水准要求,可以得出该主楼抗震设计具有合理性和安全性。为分析主楼梁板柱墙空间协同工作机制,采用三维实体退化虚拟层合单元有限元分析法对主楼底部五层进行非线性有限元仿真分析。通过对二层楼板所选取的典型截面进行楼板钢筋应力的分析,结果表明:在结构整体抗侧受力过程中,在靠近核心筒区域的楼板受力机制随着荷载的增大而由“T形翼梁+两侧抗拉”受力机制转变成“T形翼梁+两侧抗压”的受力机制,在远离核心筒的主梁附近楼板其受力呈现出“T形翼梁+两侧楼板抗拉”受力机制。为有效加强受力敏感部位以增强结构整体抗力性能提供理论依据。探讨暗柱对核心筒承载性能影响,采用三维实体退化虚拟层合单元方法分别建立有无暗柱的模型,通过分析两组模型中剪力墙刚度退化、剪力分配以及钢筋应力。结果表明在剪力墙中设置暗柱,可提高核心筒进入弹塑性阶段后的刚度,使其承担较多的水平剪力,在一定程度上保护结构的外框架。由此提出当大跨度框架梁与剪力墙平面外相交时,可在剪力墙相交部位设置暗柱,虽可提高剪力墙的稳定性和防止局部破坏,但由此引起的框架和核心筒水平剪力的分配变化应引起重视。建立跃层柱为弹性和跃层柱为弹塑性两组对比分析模型,分别采用MIDAS Gen对弹性跃层柱进行整体结构中的屈曲分析和VFEAP分析程序对弹塑性跃层柱进行整体结构中的非线性有限元分析,通过所得相应屈曲荷载或极限荷载,分别获得跃层柱的计算长度系数,对比两种分析方法所得计算长度系数,结果发现跃层柱按弹塑性分析计算所得的计算长度系数较大。故为确保结构设计安全性,建议跃层柱计算长度系数应考虑材料的弹塑性,并按非线性有限元分析结果确定。
康艳博[7](2020)在《地震作用下高层建筑结构波动特性研究》文中提出大量的高层建筑振动台模型试验数据和实际建筑地震监测数据表明,建筑结构在地震地面运动的激励下具有明显的波动效应特征:首先是随着高度的增加,各楼层的响应之间具有明显时滞现象;其次是沿建筑高度方向,结构的地震响应具有明显的驻波现象。这种波动效应特征在传统的、基于封闭系统下集中质量模型的结构动力理论框架下,无法得到合理的阐释与合适的评价。鉴于此,本文采用理论推导、数值分析和试验研究等手段,对一维均匀直杆、一维均匀直杆串联质点系和实际工程的振动台试验模型等典型介质模型在基底输入激励下的波动响应特征进行了分析和研究。主要研究内容和成果如下:1.对近现代建筑抗震理论的研究及应用进展进行了全面的阐述和总结,结合高层建筑、尤其是超高层建筑的发展趋势及其波动特征显着的特点,对传统结构动力理论的局限性进行了分析和评述,并进一步提出了开展高层建筑结构地震波动响应研究的理论路线和逻辑主框架。2.根据连续介质的固体弹性理论,并基于结构层模型、平面杆系模型以及平面剪切梁模型等经典计算模型,对建筑结构地震波动响应进行了理论推导和分析验证,结果表明,与基于分散质点的结构振动力学相比,基于连续体的波动力学更适合用于建筑结构地震响应分析,但由于波动分析的复杂性以及建筑结构的非完全连续性,对建筑结构进行完备的波动理论分析尚不具备工程可操作性。3.针对典型的封闭系统下一维均匀剪切直杆的激励响应问题,分别采用连续质量的模态叠加法、连续介质的波动解析法和集中质量的振型叠加法三种方法进行求解,并通过参数化模型进行了数值对比分析,结果表明:(1)基于连续介质的波动解析法能够真实地反映介质模型的波动效应;(2)基于连续质量的模态叠加法,其结果精度取决于所叠加模态的数量,叠加的模态数量足够多时,模态叠加法和精确波动法的计算结果基本一致;(3)基于集中质量的振型叠加法,其结果无法体现输入激励在杆件中传递的波动特性,且各质点处的响应峰值的误差随离散程度增大而增大,远远偏离实际。4.对5个附加质量不同的一维均匀直杆串联质点介质模型进行脉冲激励下的试验研究,结果表明:(1)各模型的加速度响应廓线,从底部向上逐渐增大,接近顶部出现“颈缩现象”,在顶部再次放大,整体上呈现为花瓶形状;(2)不同时刻各模型的加速度剖面普遍存在与零基线交叉的现象,脉冲激励下各模型加速度响应从底向上存在明显的时滞现象;(3)各模型的剪力廓线从底部到顶部的变化幅度不大,中部出现“束腰”现象,弯矩廓线属于反抛物线型;(4)各模型的变形响应在中上部异常剧烈,顶部与底部明显异向;(5)各模型的实测波速和经验估算波速以及考虑结构实际受力状态的理论等效波速,在数值上是一致的,等效波速的经验估算公式可适用于横向弯曲变形的均匀悬臂梁模型;(6)基于等效剪切波速不变的原则,给出了均匀剪切直杆简化模型的等效均布质量和等效剪切刚度的确定方法;(7)通过对各模型在激励时段和稳态时段波长与波动图像的研究和分析,揭示了单频脉冲激励下的驻波现象和复合频率激励下颈缩现象的波动机理,并指出经典振动理论的合适应用范围是建筑的总高度H不超过1/4波长λ。5.对国贸三期、上海中心、深圳平安金融中心三个超高层建筑的振动台模型试验测试数据进行了统计与分析,结果表明:(1)超高层建筑振动台试验模型在台面输入激励下的响应规律,与前述一维均匀直杆串联质点介质模型的脉冲激励响应规律具有高度的一致性,即各模型的加速度响应廓线或包络线存在明显的波腹与波节交替出现的现象、加速度剖面沿高度方向存在多次异向的情况等;(2)各模型的等效波速实测值与按c=4Hf1的经验公式估算值趋势相同,但存在一定的误差;(3)依据各模型的波速测试结果以及输入激励的频谱分析结果,给出了各模型不同激励下的波长估计结果,与试验结果基本相符。6.依据超高层建筑振动台模型试验数据的分析结果以及前述的理论分析和试验研究成果,进一步针对推荐等效波速计算公式与3个超高层建筑模型振动台试验实测波速存在误差的问题开展研究,给出了考虑结构第二自振频率f2影响因素的修正等效剪切波速计算方法,确定了等效剪切波速调整系数β。通过参考GB50011-2010(2016版)《建筑抗震设计规范》中不同场地类别下特征周期Tg的取值,初步给出了建筑结构实际地震响应波动分析过程中有效波长λ的取值。结合第4章中应用1/4波长λ判断经典振动理论合适适用高度的方法,给出了不同场地类别下1/4波长λ对应的建筑高度值。7.总结前面工作的基础上,提出了简化、实用的建筑结构地震波动响应分析方法,将实际建筑结构简化为等效直杆介质,通过经典波动理论对其地震响应进行求解,将求得的加速度、位移等具有波动效应特征的响应结果作为外荷载施加于原结构,进一步求解原结构构件的内力响应,进行后续的结构设计。8.对开放系统下若干关键因素对位移传递系数的影响进行了探索性的理论推导与算例分析,结果表明:(1)位移传递系数随输入激励频率的增加呈现降低的趋势;(2)集中质量越小,位移传递系数越大;(3)结构阻尼会降低节点位移传递系数,但是降低效果不显着。
强翰霖[8](2020)在《含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究》文中进行了进一步梳理钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)框架作为应用最广泛的结构形式之一,可能发生多种不同类型的倒塌机制。如何同时提高其抗整体侧向倒塌(地震作用下)和抗局部竖向连续倒塌(爆炸、地震、火灾等作用下)的能力受到学者们的关注。针对此,本文提出了一种含起波钢筋梁和屈服后强化柱的新型RC框架结构:“起波钢筋”是一种新型钢筋构造,配置在梁中能同时提高框架抗地震倒塌、连续倒塌能力;屈服后强化柱的配置用于控制结构在地震下的残余变形。故其在整体侧向倒塌工况下侧向变形能力大、残余变形小;在局部竖向连续倒塌工况下抗连续倒塌能力强。本文针对其抗震性能开展了一系列研究,研究工作与成果如下。(1)起波钢筋受力性能研究。首先针对起波钢筋单轴受力性能开展了试验研究和数值模拟,发现其有先被拉直、再被拉断的受力过程,表现出“双台阶”的受力行为。在此基础上提出了单轴受力本构模型。其次针对起波钢筋往复拉伸性能开展了研究,重点研究了起波钢筋的滞回特性和低周疲劳特性。(2)配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究。首先对14个1/2缩尺RC梁试件开展了往复加载试验研究,试验结果表明起波钢筋的配置使得RC梁出现了一种新的“双台阶”行为受力特征和一种新的“双铰机制”破坏模式,且增大了RC梁的转角变形能力。其次采用纤维模型开展了数值模拟分析。最终提出了起波钢筋梁塑性铰滞回本构理论模型。(3)新型RC框架结构抗震性能研究。首先对3个1/2缩尺单层单跨RC框架子结构试件开展了往复加载试验研究,证实了配置起波钢筋有利于结构实现“强柱弱梁”破坏机制。并基于此开展了框架结构变形机制分析,指出起波钢筋构造适用于4层及以上框架结构;分析了屈服后强化柱对框架整体抗震性能的显着作用,揭示了应用变形能力较小的高强材料可以形成变形能力较大的框架柱的机理。(4)新型RC框架结构的设计理论和设计方法研究。首先,在初始刚度、延性和承载力三个参数基础上,将屈服后刚度作为结构第四个重要参数考虑进来,开展了新型框架设计反应谱研究。其次提出了新型框架的结构设计方法,并给出了一个多层框架设计实例,时程分析和增量动力分析研究结果表明:与普通RC框架相比,本文提出的新型RC框架结构抗震性能获得较大提升。本文研究成果为新型RC框架的工程设计提供了理论基础,从而为RC框架综合抗倒塌能力的提升提供了一种技术途径。
潘长卿[9](2020)在《自复位阻尼器耗能减震钢框架基于性能的抗震设计研究》文中研究说明自复位阻尼器具备良好的耗能减震能力以及自复位功能,能够有效控制结构在地震作用下的动力响应并耗散地震能量,并且可以有效缓解震后的残余变形。基于性能的抗震设计理念为业主提供了多样化的抗震性能目标以供选择,方便结构设计在不同风险水平的地震作用下实现不同层次的性能水准。将基于性能的抗震设计理念应用于被动控制结构抗震设计领域,可以针对预期的抗震性能目标进行阻尼器的布置和参数设计。本文提出基于能量的性能指标,将自复位阻尼器应用于被动控制钢框架基于性能的抗震设计,设计中综合考虑了自复位阻尼器附加刚度和附加阻尼比的影响,选题具有较强的实际工程应用价值。主要工作如下:(1)提出基于能量的性能指标,给出基于能量指标的性能水准量化和性能目标。在总结归纳国内外规范的性能水准划分的基础上,提出将地震累积滞回耗能需求与结构滞回耗能能力之比作为基于能量的性能指标,结合已知的能量指标限值通过插值得到各层次性能水准对应的限值,最后给出基于能量指标的5等级性能水准和针对被动控制结构的抗震性能目标。(2)针对自复位阻尼器减震钢框架改进了基于能力谱法的抗震性能设计。通过无控结构的性能分析明确为达到预期性能目标所需的附加阻尼比,并结合无控结构的位移响应初步布置阻尼器,最后进行阻尼器参数设计并形成被动控制结构。为考虑阻尼器附加刚度的影响,通过对已附加阻尼器的有控结构进行推覆分析从而得到考虑阻尼器附加刚度的能力谱曲线。考虑阻尼器附加刚度的影响可有效释放附加阻尼比的冗余需求。(3)改进了多模态分析耗能层间分布的计算方法。介绍了能量谱和耗能需求比谱的计算,以及目前采用多模态推覆分析计算耗能层间分布的方法。通过时程分析对比发现目前多模态推覆分析的计算方法由于未考虑结构往复振动时薄弱部位更易累积损伤并产生能量集中,过小估计了相对薄弱层的耗能占比,因此提出通过累积损伤放大系数来考虑相对薄弱层的影响进而改进多模态推覆分析方法。经时程分析对比表明,改进后的多模态分析可改善耗能层间分布计算精度。(4)针对自复位阻尼器减震钢框架提出了基于能量指标的抗震性能设计流程,并以9层钢框架进行实例分析,表明该设计流程的实用性。在给出基于能量的性能水准划分的基础上,将能量谱和改进的多模态推覆分析方法应用于被动控制结构基于性能的抗震设计。采用耗能层间分布控制初步布置阻尼器,以阻尼器的耗能公式进行阻尼器参数设计并形成被动控制结构,并通过时程分析对比评价有控结构的抗震性能。
徐刚[10](2020)在《新型装配式混凝土夹心剪力墙结构抗震性能试验研究》文中研究说明装配式混凝土剪力墙结构结合了预制装配技术和混凝土剪力墙结构的特点,已成为我国目前发展最快、应用最广泛的装配式结构体系之一。装配式混凝土剪力墙结构往往采用“等同现浇”的设计理念,但是传统现浇混凝土剪力墙结构的自重、刚度和承载力较大,延性和耗能能力较弱,在地震作用下剪力墙底部和连梁处会形成塑性铰,钢筋和混凝土的塑性发展是永久性损伤,难以修复。为改善传统混凝土剪力墙的抗震性能和满足装配式混凝土结构的应用需求,本文从两方面进行研究:一方面提出了新型混凝土夹心剪力墙,通过在传统混凝土剪力墙内部设置夹心,使墙体的刚度、承载力、延性和耗能达到较好的匹配;另一方面改善夹心剪力墙装配连接形式,形成刚性连接或耗能连接装配式混凝土夹心剪力墙结构,从而改善现浇或“等同现浇”剪力墙结构的抗震性能。本文主要从混凝土夹心剪力墙墙体和装配式混凝土夹心剪力墙结构的拟静力试验、数值模拟和设计方法等方面进行了系统的研究,具体内容包括:1.完成了混凝土夹心剪力墙的弹性力学分析。以弹性力学为基础,推导了夹心剪力墙在侧向荷载作用下的内力和位移响应,结果表明其响应受各组成部分的材料属性和几何尺寸影响显着;混凝土剪力墙截面中部的正应力很小,而剪应力较大,可采用夹心布置降低剪力墙的刚度,中部夹心壁在侧向荷载作用下会先发生塑性耗能破坏,而后暗柱发挥抗震性能。2.开展了新型混凝土夹心剪力墙的抗震性能试验研究。设计了五个现浇混凝土剪力墙试件,包括一个普通剪力墙对比试件、一个双暗竖缝剪力墙试件、两个单夹心剪力墙试件和一个双夹心剪力墙试件,对各个试件进行拟静力加载试验。试验结果表明:普通剪力墙呈现明显的剪切破坏,延性仅为2.2;双暗竖缝使剪力墙的整体性减弱,承载力比普通剪力墙降低约7%,耗能能力基本不变,位移延性提高至3.0;夹心壁短且薄的单夹心剪力墙试件的承载力比普通剪力墙降低不超过10%,而延性提高至3.8,合理的夹心设置可以实现墙体的刚度、承载力、耗能和延性的较好匹配;双夹心剪力墙侧向响应呈现绕中部暗柱摇摆的特点,其承载力和耗能都比普通剪力墙有所降低,但变形能力显着提高。3.完成了新型混凝土夹心剪力墙的数值模拟和影响因素分析研究。对五个现浇混凝土剪力墙试件分别进行了数值模拟对比分析,并研究了轴压比、剪跨比、夹心段长度比和夹心板厚度比对混凝土夹心剪力墙抗震性能的影响。模拟结果表明:三维实体有限元模型可较好地模拟新型混凝土夹心剪力墙的内力和位移响应;轴压比越大,夹心剪力墙的承载力越高,延性越差,与轴压比为0.1的夹心剪力墙对比,轴压比为0.4的夹心剪力墙承载力提高约40%,但位移延性从6.5降低至3.0;剪跨比越大,夹心剪力墙的初始刚度和承载力越小,变形能力越强,与剪跨比为1.0的夹心剪力墙对比,剪跨比为1.5的夹心剪力墙初始刚度降低约40%,承载力降低约25%;建议对算例的夹心剪力墙模型夹心段长度比取0.2~0.6,夹心板厚度比取0.3~0.45,可实现夹心剪力墙刚度、承载力和延性的较好匹配。4.开展了新型装配式混凝土夹心剪力墙墙体和结构的抗震性能试验研究。设计了采用干式刚性连接和耗能连接的装配式混凝土夹心剪力墙墙体、采用湿式连接和干式连接的装配式混凝土夹心剪力墙结构,对各墙体和结构分别进行拟静力试验研究。试验结果表明:装配式混凝土夹心剪力墙墙体的水平缝和竖缝处采用型钢连接可有效传递内力,实现刚性连接;装配式混凝土夹心剪力墙墙体的水平缝处采用耗能钢筋连接件或竖缝处采用摩擦耗能连接件可实现耗能连接,并显着提高变形能力;湿式连接和干式刚性连接的装配式混凝土夹心剪力墙结构的抗震性能基本一致,主要依靠塑性损伤耗散能量;摩擦耗能连接装配式混凝土夹心剪力墙结构在试验结束时仍保持弹性,耗能连接件可有效耗散能量;摩擦耗能连接结构的阻尼比较刚性连接结构有显着提高,在侧移角为1/50时,刚性连接结构(WPS和DPS-5)的阻尼比约为0.15,而摩擦耗能连接结构(DPS-1~DPS-4)的阻尼比为0.20~0.25;合理增大摩擦耗能连接结构水平缝或竖缝连接件的摩擦力,可以提高结构的耗能和承载力;合理增大摩擦耗能连接结构的预应力可以显着提高结构的承载力和自复位能力。5.完成了装配式混凝土夹心剪力墙墙体和结构的数值模拟和力学性能分析。分别对装配式混凝土夹心剪力墙墙体和结构进行数值模拟对比分析和影响因素分析,并对摩擦耗能连接装配式混凝土夹心剪力墙结构进行力学性能分析。分析结果表明:三维实体精细化有限元模型和分层壳模型分别可以较好地模拟新型装配式混凝土夹心剪力墙墙体和结构的侧向响应;在装配式混凝土夹心剪力墙墙体的竖缝或水平缝处采用合理设计的耗能连接件可有效耗能并降低墙体刚度;对于摩擦耗能连接装配式混凝土夹心剪力墙结构,合理增大竖缝处连接件的摩擦力,可提高左右相邻墙体的整体性和协同性;合理增大竖缝处连接件的摩擦力或水平缝处连接件的摩擦力,可以提高结构的耗能、阻尼比和承载力;合理增大预应力可以提高结构的承载力和自复位能力,但是结构的阻尼比降低;本文提出的力学分析方法与试验对比分析表明,该方法可以预测摩擦耗能连接装配式混凝土夹心剪力墙结构的滞回响应,误差不超过15%,满足工程设计分析需求。6.提出了新型混凝土夹心剪力墙结构的抗震设计方法。以连续连杆法为基础,研究了混凝土夹心剪力墙的内力和变形,提出了混凝土夹心剪力墙结构基于力的抗震设计方法;以力学性能分析为基础,对摩擦耗能连接装配式混凝土夹心剪力墙结构提出了基于位移的抗震设计方法;通过对120480个双线性摩擦耗能单自由度模型进行动力时程分析得到了非线性位移比谱和残余位移比谱,据此对摩擦耗能连接装配式混凝土夹心剪力墙结构提出了基于震后可修复性的抗震设计方法;并分别针对各抗震设计方法设计算例进行了有效性验证。
二、建筑结构抗震设计中的若干问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、建筑结构抗震设计中的若干问题(论文提纲范文)
(1)结构抗震设计理论与方法的沿革和比较(论文提纲范文)
引言 |
1 结构抗震设计理论的沿革 |
2 结构抗震设计理论的比较 |
3 基于强度的抗震设计方法 |
4 基于性态的抗震设计方法 |
5 基于韧性的抗震设计理念 |
6 结语 |
(2)某复杂高层建筑结构基于性能的抗震设计与分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 基于性能的抗震设计方法研究与应用现状 |
1.3 基于性能的抗震设计方法与常规抗震设计方法比较 |
1.4 本文主要研究内容 |
2.基于性能的抗震设计方法原理与实现 |
2.1 框架剪力墙结构地震作用下抗震机理 |
2.2 非规则框架剪力墙结构 |
2.2.1 非规则框架剪力墙结构判定 |
2.2.2 非规则平面框架剪力墙常规抗震设计的不足 |
2.3 基于性能的抗震设计方法的实现 |
2.4 本章小结 |
3.工程概况及其基于性能的抗震设计分析 |
3.1 工程概况 |
3.2 弹性设计及分析 |
3.2.1 多遇地震弹性设计及分析 |
3.2.2 多遇地震下弹性时程分析 |
3.3 中震静力弹塑性分析 |
3.3.1 静力弹塑性分析简介 |
3.3.2 静力弹塑性分析模型 |
3.3.3 静力弹塑性计算分析结果及中震性能校核 |
3.4 .大震弹塑性时程分析 |
3.4.1 动力弹塑性分析简介 |
3.4.2 动力弹塑性分析模型 |
3.4.3 动力弹塑性分析结果及大震性能校核 |
3.5 本章小结 |
4.结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)装配式配筋砌块砌体剪力墙拟静力试验与设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
1.1.1 研究目的及意义 |
1.1.2 课题来源 |
1.2 国内外研究现状与分析 |
1.2.1 装配式建筑发展现状 |
1.2.2 装配式砌体结构研究现状 |
1.2.3 配筋砌块砌体剪力墙研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 装配式配筋砌块砌体剪力墙拟静力试验 |
2.1 引言 |
2.2 PCM剪力墙施工工法 |
2.3 试件设计及制作 |
2.3.1 试件设计 |
2.3.2 试件制作 |
2.4 材料性能试验 |
2.4.1 砌块 |
2.4.2 砂浆和灌芯混凝土 |
2.4.3 钢筋 |
2.4.4 灌芯砌体 |
2.4.5 试验墙片正截面和斜截面承载力估算 |
2.5 加载方案及测量方案 |
2.5.1 加载装置 |
2.5.2 加载制度 |
2.5.3 量测方案 |
2.6 试验过程描述与破坏现象分析 |
2.6.1 PMW-1A和 PMW-1B |
2.6.2 PMW-2A和 PMW-2B |
2.6.3 PMW-3A和 PMW-3B |
2.6.4 PMW-4A和 PMW-4B |
2.6.5 CMW-1A和 CMW-1B |
2.6.6 CMW-2A和 CMW-2B |
2.6.7 总结 |
2.7 本章小结 |
第3章 装配式配筋砌块砌体剪力墙拟静力试验结果与分析 |
3.1 引言 |
3.2 荷载和位移特征值 |
3.3 钢筋应变分析 |
3.3.1 平截面假定验证 |
3.3.2 竖向钢筋应变研究 |
3.3.3 水平钢筋应变研究 |
3.4 滞回曲线 |
3.5 骨架曲线 |
3.5.1 各试件骨架曲线分析 |
3.5.2 归一化骨架曲线 |
3.6 变形和延性 |
3.6.1 层间位移角 |
3.6.2 延性 |
3.7 刚度退化 |
3.8 恢复力模型 |
3.8.1 滞回规则 |
3.8.2 恢复力模型 |
3.9 耗能能力 |
3.9.1 滞回耗能 |
3.9.2 等效粘滞阻尼 |
3.10 本章小结 |
第4章 装配式配筋砌块砌体剪力墙有限元模拟分析 |
4.1 引言 |
4.2 数值模型的建立 |
4.2.1 材料的本构关系 |
4.2.2 单元选择与网格划分 |
4.2.3 边界条件与加载方式 |
4.3 数值模拟结果验证与分析 |
4.3.1 骨架曲线对比分析 |
4.3.2 试件破坏形态对比分析 |
4.4 参数分析 |
4.4.1 轴压比 |
4.4.2 剪跨比 |
4.4.3 竖向钢筋配筋率 |
4.4.4 竖向钢筋分布 |
4.4.5 竖向钢筋材料强度 |
4.4.6 灌芯砌体材料强度 |
4.5 本章小结 |
第5章 装配式配筋砌块砌体剪力墙正截面承载力设计方法研究 |
5.1 引言 |
5.2 预制砌块砌体材料强度研究 |
5.2.1 预制砌块砌体抗压强度 |
5.2.2 预制砌块砌体抗剪强度 |
5.3 中、美、欧砌体规范配筋砌体剪力墙设计理论研究 |
5.3.1 基本设计理论 |
5.3.2 荷载效应组合 |
5.3.3 结构抗力 |
5.3.4 正截面承载力计算方法 |
5.4 装配式配筋砌块砌体剪力墙正截面承载力计算方法研究 |
5.4.1 装配式配筋砌体剪力墙正截面承载力计算方法 |
5.4.2 试验结果与理论值对比 |
5.5 装配式配筋砌体剪力墙正截面承载力设计方法可靠度评价 |
5.5.1 可靠度分析的基本理论 |
5.5.2 正截面承载力的极限状态方程 |
5.5.3 正截面承载力的可靠度分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(4)基于预设屈服模式的复杂高层结构抗震设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 复杂高层结构分类 |
1.1.2 震害及破坏机制 |
1.2 高层建筑结构抗震设计方法 |
1.2.1 传统抗震设计方法 |
1.2.2 基于性能的抗震设计方法 |
1.3 现行抗震设计方法存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容及工作 |
第2章 基于预设屈服模式的复杂高层结构抗震性能化设计方法 |
2.1 预设屈服模式的概念 |
2.2 基于预设屈服模式的复杂高层建筑抗震性能化设计方法 |
2.2.1 设计流程 |
2.2.2 动力弹塑性分析 |
2.2.3 刚度折减系数 |
2.2.4 预设屈服模式设计方法的优点 |
2.3 本章小结 |
第3章 基于预设屈服模式的高层结构抗震性能分析 |
3.1 高层结构概况 |
3.1.1 结构体系 |
3.1.2 结构设计基本信息 |
3.2 规范常规设计方法 |
3.2.1 多遇地震作用下的弹性性能 |
3.2.2 罕遇地震作用下的抗震性能 |
3.3 规范性能化和基于预设屈服模式的抗震设计方法 |
3.3.1 主要计算参数 |
3.3.2 刚度折减系数 |
3.3.3 多遇地震作用下的弹性性能 |
3.3.4 罕遇地震作用下的抗震性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于预设屈服模式的复杂结构抗震性能分析 |
4.1 复杂高层结构概况 |
4.1.1 结构体系 |
4.1.2 结构设计基本信息 |
4.2 规范常规设计方法 |
4.2.1 多遇地震作用下的弹性性能 |
4.2.2 罕遇地震作用下的抗震性能 |
4.3 规范性能化和基于预设屈服模式的抗震设计方法 |
4.3.1 主要计算参数 |
4.3.2 刚度折减系数 |
4.3.3 中震墙肢拉应力问题 |
4.3.4 多遇地震作用下的弹性性能 |
4.3.5 罕遇地震作用下的抗震性能 |
4.4 不同屈服模式对复杂高层结构抗震性能的影响分析 |
4.4.1 结构设计方案A_1 |
4.4.2 结构设计方案A_2 |
4.4.3 结构设计方案A_3 |
4.4.4 不同屈服模式对结构抗震性能的影响分析 |
4.4.5 合理的预设屈服模式分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论及展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 前景展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间研究成果 |
(5)某竖向不规则超限高层框架-剪力墙结构抗震性能分析与优化设计方案探讨(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 选题背景 |
1.2.1 框架-剪力墙结构的特点及应用 |
1.2.2 竖向不规则建筑的概念 |
1.2.3 竖向不规则对结构的影响 |
1.2.4 国内规范对竖向不规则建筑的要求 |
1.3 抗震分析方法发展 |
1.3.1 静力法 |
1.3.2 反应谱法 |
1.3.3 时程分析法 |
1.4 竖向不规则结构研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 工程基本信息 |
2.1 工程简介 |
2.1.1 工程概况 |
2.2 设计依据 |
2.2.1 设计参考资料 |
2.2.2 基本设计参数 |
2.2.3 设计荷载取值 |
2.2.4 结构设计 |
2.2.5 存在的问题 |
2.3 楼层刚度比计算方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 初始方案及调整方案设计对比 |
3.1 原始方案振型分解反应谱法分析 |
3.1.1 结构计算模型建立 |
3.1.2 两种软件反应谱计算结果对比 |
3.1.3 弹性反应谱分析小节 |
3.2 弹性时程分析补充计算 |
3.2.1 弹性时程分析选波 |
3.2.2 弹性时程分析结果 |
3.3 调整方案一反应谱分析 |
3.3.1 调整方案一提出及计算结果 |
3.3.2 调整方案一小节 |
3.4 调整方案二反应谱分析 |
3.4.1 调整方案二提出及计算结果 |
3.4.2 调整方案二小节 |
3.5 原始方案与调整方案弹塑性时程分析 |
3.5.1 性能化设计 |
3.5.2 分析方法 |
3.5.3 计算指标对比 |
3.5.4 弹塑性时程分析选波 |
3.5.5 弹塑性时程分析结果 |
3.5.6 弹塑性时程分析构件损伤 |
3.5.7 弹塑性时程分析小节 |
3.6 调整方案二存在的问题及改进措施 |
3.7 本章小结 |
第4章 三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元理论方法及算例验证 |
4.1 引言 |
4.2 三维等参数单元的概念 |
4.3 改进的三维等参数单元的概念 |
4.4 退化的三维等参数单元的概念 |
4.5 三维实体退化虚拟层合单元理论 |
4.6 基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元分析程序 |
4.6.1 理论依据 |
4.6.2 程序运行流程框架 |
4.7 某单层单跨RC框架结构破坏实验有限元仿真算例验证 |
4.7.1 试验方案与加载装置 |
4.7.2 有限元模型建立及结果对比 |
4.8 本章小结 |
第5章 原始方案与调整方案弹塑性分析与经济性比较 |
5.1 引言 |
5.2 框架-剪力墙结构刚度退化与二道防线相关概念 |
5.3 有限元模型建立 |
5.4 有限元分析结果 |
5.4.1 模型侧向变形及承载能力分析 |
5.4.2 破坏过程分析 |
5.4.3 模型1侧移刚度退化及剪力重分配情况分析 |
5.4.4 模型2与模型3侧移刚度退化及剪力重分配情况分析 |
5.4.5 模型1与模型3基于0.2V_0调整系数的楼层剪力重分配分析 |
5.5 经济性分析 |
5.6 考虑楼板钢筋的底层梁板柱墙空间协同工作机制分析 |
5.6.1 楼板钢筋分析 |
5.6.2 楼板钢筋分析小节 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)某超限框架-核心筒结构抗震分析及梁板柱墙空间协同非线性仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.1.1 高层建筑的发展状况 |
1.1.2 超限建筑结构的发展 |
1.1.3 课题研究的意义 |
1.2 建筑工程抗震设计的研究概况 |
1.2.1 抗震设计理论的发展 |
1.2.2 超限高层建筑的抗震分析 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 抗震性能化设计研究现状 |
1.3.2 梁板柱墙空间协同工作的研究现状 |
1.3.3 暗柱对核心筒承载性能影响的研究现状 |
1.3.4 跃层柱性能分析研究现状 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 工程基本信息 |
2.1 工程概况 |
2.2 荷载及作用 |
2.3 基础选型 |
2.4 结构体系与主要构件 |
2.5 结构超限情况 |
2.6 结构的抗震性能目标 |
2.7 本章小结 |
第3章 超限高层RC框架—核心筒结构抗震设计分析 |
3.1 引言 |
3.2 主楼在多遇地震和风荷载作用下的弹性分析 |
3.2.1 计算嵌固端的确定 |
3.2.2 计算参数及分析方法 |
3.2.3 计算结果分析 |
3.2.3.1 结构总重力荷载 |
3.2.3.2 周期和振型 |
3.2.3.3 基底剪力和基底倾覆弯矩 |
3.2.3.4 结构位移和位移比指标 |
3.2.3.5 楼层水平地震剪力、剪重比分析 |
3.2.3.6 风荷载作用下楼层剪力及弯矩分配 |
3.2.3.7 楼层层间刚度和承载力对比分析 |
3.2.3.8 结构整体抗倾覆验算(Satwe结果) |
3.2.4 弹性时程分析 |
3.2.4.1 时程分析波普曲线的选取 |
3.2.4.2 弹性时程分析结果 |
3.2.4.3 弹性时程分析小结 |
3.2.5 分析结论 |
3.3 设防地震作用下抗震性能设计 |
3.3.1 主楼设防烈度地震作用下结构抗震性能验算 |
3.3.2 弹性时程分析 |
3.3.3 中震作用下的结构整体反应指标 |
3.3.4 中震结构构件分析 |
3.3.4.1 构件验算时结构构件的配筋信息 |
3.3.4.2 底部加强层剪力墙和框架柱 |
3.3.4.3 非底部加强层剪力墙和框架柱 |
3.3.5 主楼设防烈度地震作用下分析结论 |
3.4 主楼罕遇地震作用下结构性能分析 |
3.4.1 有限元模型建立 |
3.4.2 动力弹塑性铰特性值 |
3.4.3 动力弹塑性荷载 |
3.4.4 罕遇地震作用下结构整体计算结果 |
3.4.4.1 最大层间位移角曲线 |
3.4.4.2 结构的弹塑性基底剪力响应 |
3.4.5 遇地震作用下结构构件的性能分析 |
3.4.5.1 剪力墙抗震性能分析 |
3.4.5.2 框架柱抗震性能分析 |
3.4.5.3 框架梁、连梁抗震性能分析 |
3.4.6 罕遇地震作用下分析结论 |
第4章 三维实体退化虚拟层合单元理论与分析方法 |
4.1 引言 |
4.2 三维实体退化虚拟层合单元理论 |
4.3 基于三维实体退化虚拟层合单元理论的有限元分析方法 |
4.4 三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析方法应用现状 |
4.5 本章小结 |
第5章 主楼梁板柱墙空间协同工作机制仿真分析 |
5.1 引言 |
5.2 三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析模型的建立 |
5.3 模型有限元分析结果 |
5.4 梁板钢筋应力及梁板协同抗侧工作机制分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 暗柱对核心筒承载性能的影响非线性仿真分析 |
6.1 引言 |
6.2 三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析模型的建立 |
6.3 有无暗柱的框架-核心筒结构有限元模型计算结果分析 |
6.3.1 模型的侧向变形曲线 |
6.3.2 模型破坏过程的描述 |
6.3.3 模型刚度退化及剪力重分配规律分析 |
6.3.4 剪力墙(暗柱)竖向钢筋应力及墙、柱协同工作分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 跃层柱受力性能分析与研究 |
7.1 引言 |
7.2 分析模型的建立 |
7.3 跃层柱计算长度系数结果对比分析 |
7.3.1 整体结构弹性屈曲分析 |
7.3.2 弹塑性跃层柱非线性有限元分析 |
7.3.2.1 各跃层柱承载及变形能力分析 |
7.3.2.2 跃层柱钢筋应力分析 |
7.3.2.3 整体模型承载及变形能力分析 |
7.3.2.4 模型破坏过程描述 |
7.3.2.5 模型跃层柱计算长度系数 |
7.4 计算长度系数对比分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)地震作用下高层建筑结构波动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.0 引言 |
1.1 建筑抗震的工程实践与理论发展进程 |
1.1.1 中国古代宫廷、庙宇、楼阁等公共建筑的基本做法与抗震机理概述 |
1.1.2 近现代国际建筑抗震理论的发展进程 |
1.1.3 国际建筑抗震理论的发展动态 |
1.2 近现代建筑抗震理论面临的问题与挑战 |
1.2.1 近现代建筑抗震设计方法概述 |
1.2.2 近现代建筑抗震设计方法的理论基础及局限性分析 |
1.2.3 现代建筑发展趋势及其现有抗震技术的挑战 |
1.3 工程波动理论的研究与应用进展综述 |
1.3.1 地震波传播理论 |
1.3.2 高层建筑物的波动理论研究进展 |
1.3.3 波动理论在高耸结构地震响应分析中的应用 |
1.4 本文研究目的与主要内容 |
第2章 建筑结构地震波动响应分析的基本理论 |
2.0 引言 |
2.1 结构层模型 |
2.2 平面杆系模型 |
2.3 剪切梁模型 |
2.4 小结 |
第3章 封闭系统下一维均匀剪切直杆地震响应分析 |
3.0 引言 |
3.1 一维波动方程及其求解 |
3.1.1 计算模型及一维标准波动方程的建立 |
3.1.2 边界条件的确定 |
3.1.3 封闭系统下一维均匀剪切直杆的波动解 |
3.2 基于离散质量模型的振动方程及其解法 |
3.3 一维均匀剪切直杆的模态叠加求解法 |
3.4 计算结果与分析 |
3.4.1 一维均匀剪切直杆的精确波动解 |
3.4.2 一维均匀剪切直杆的模态叠加解 |
3.4.3 精确波动解与模态叠加解的对比分析 |
3.4.4 离散质量模型的振动解 |
3.5 小结 |
第4章 一维均匀直杆串联质点系模型的波动特性试验研究 |
4.0 引言 |
4.1 试验设计 |
4.1.1 模型设计与制作 |
4.1.2 试验工况 |
4.2 试验结果与分析 |
4.2.1 各模型固有频率的测试结果与分析 |
4.2.2 各模型在不同荷载工况作用下的加速度响应测试结果与分析 |
4.2.3 各模型在不同荷载工况作用下的剪力与弯矩响应结果与分析 |
4.2.4 各模型在不同荷载工况作用下的变形响应结果与分析 |
4.3 各模型在单周期正弦脉冲下的波动效应与分析 |
4.3.1 波动效应测试结果 |
4.3.2 关于波动效应测试结果的分析与讨论 |
4.4 试验仿真与模拟 |
4.4.1 计算参数 |
4.4.2 计算结果分析 |
4.5 小结 |
第5章 高层建筑地震波动效应分析方法研究 |
5.0 引言 |
5.1 振动台试验模型的波动效应分析 |
5.1.1 北京国贸三期3A主楼模型的波动效应分析 |
5.1.2 上海中心及深圳平安中心模型的波动效应分析 |
5.2 关于振动台试验模型的波速与波长讨论 |
5.2.1 关于波速c的估算方法 |
5.2.2 关于波长λ的估算方法 |
5.3 关于质点振动力学合理适用范围的讨论 |
5.4 建筑结构地震波动响应实用分析方法研究 |
5.5 小结 |
第6章 开放系统下高层建筑的波动特性分析 |
6.0 引言 |
6.1 波在不同介质中的传播 |
6.2 波在集中质量处的传播问题 |
6.2.1 传递函数及反射函数的确定 |
6.2.2 幅值转换系数的求解 |
6.3 波从地基传至结构反应分析 |
6.4 地基覆盖土层及结构参数对结构顶部波动响应的影响分析 |
6.4.1 基底位移放大系数与结构顶部位移放大系数的关系对比 |
6.4.2 覆盖土层对结构顶部位移放大系数的影响分析 |
6.4.3 基础质量对结构顶部位移放大系数的影响分析 |
6.4.4 上部结构参数与结构顶部位移放大系数的关系分析 |
6.5 结构层间参数对节点处波动特性的影响分析 |
6.5.1 上下层单位长度密度对位移传递系数的影响 |
6.5.2 节点集中质量对位移传递系数的影响 |
6.5.3 上下两层传播波速对位移传递系数的影响 |
6.5.4 考虑阻尼时对位移传递系数的影响 |
6.6 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文的主要工作与成果 |
7.1.1 主要工作内容与成果 |
7.1.2 论文的主要创新性成果 |
7.2 进一步研究工作的展望 |
参考文献 |
在学期间发表的主要论文 |
在学期间参加的主要科研课题 |
致谢 |
(8)含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究内容与技术路线 |
第2章 文献综述 |
2.1 引言 |
2.2 新型RC框架前期研究进展简介及分析 |
2.2.1 起波钢筋梁受弯性能 |
2.2.2 新型RC框架结构抗连续倒塌性能 |
2.3 RC框架地震中“强柱弱梁”破坏机制分析 |
2.3.1 震害调查结果 |
2.3.2 柱梁强度比系数 |
2.3.3 分析与总结 |
2.4 RC框架中塑性铰转移技术 |
2.4.1 增强法 |
2.4.2 削弱法 |
2.4.3 替换法 |
2.4.4 分析与总结 |
2.5 RC框架中屈服后强化柱实现技术 |
2.5.1 材料层次 |
2.5.2 框架柱层次 |
2.5.3 框架结构层次 |
2.5.4 分析与总结 |
2.6 小结 |
第3章 起波钢筋受力性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 RC框架中起波钢筋受力状态 |
3.3 单轴拉伸性能 |
3.3.1 试验研究 |
3.3.2 数值模拟 |
3.3.3 理论模型 |
3.4 往复拉伸性能 |
3.4.1 试验研究 |
3.4.2 数值模拟 |
3.4.3 理论分析 |
3.5 小结 |
第4章 配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验研究 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 加载与量测方案 |
4.2.3 试验结果 |
4.2.4 试验结果分析 |
4.3 数值模拟 |
4.3.1 有限元建模 |
4.3.2 模型验证 |
4.3.3 拓展分析 |
4.4 理论分析 |
4.4.1 RC梁塑性铰机制分析 |
4.4.2 各类梁截面弯矩-曲率理论模型 |
4.4.3 起波钢筋梁塑性铰弯矩-转角滞回模型 |
4.5 小结 |
第5章 新型RC框架抗震性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 梁中配置起波钢筋的框架子结构抗震性能试验 |
5.2.1 试件设计 |
5.2.2 加载与量测方案 |
5.2.3 试验结果 |
5.2.4 试验结果分析 |
5.3 新型RC框架变形机制分析 |
5.3.1 单层单跨框架子结构 |
5.3.2 多层多跨框架结构 |
5.4 屈服后强化柱的引入及变形能力分析 |
5.4.1 柱塑性区长度 |
5.4.2 柱塑性区长度对变形能力的影响 |
5.5 小结 |
第6章 新型RC框架地震反应谱研究 |
6.1 引言 |
6.2 动力时程分析 |
6.2.1 结构模型 |
6.2.2 地震动输入 |
6.2.3 分析过程 |
6.3 最大位移响应 |
6.3.1 时程分析结果 |
6.3.2 理论模型 |
6.3.3 设计反应谱 |
6.3.4 损伤指标 |
6.4 残余位移响应 |
6.4.1 时程分析结果 |
6.4.2 理论模型 |
6.4.3 设计反应谱 |
6.5 小结 |
第7章 新型RC框架抗震设计方法研究及抗震性能评价 |
7.1 引言 |
7.2 新型RC框架抗震设计方法 |
7.2.1 普通RC框架 |
7.2.2 起波钢筋梁的设计 |
7.2.3 屈服后强化柱的设计原则 |
7.2.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.3 新型RC框架设计实例 |
7.3.1 普通RC框架 |
7.3.2 起波钢筋梁的设计 |
7.3.3 屈服后强化柱的设计 |
7.3.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.4 新型RC框架抗震性能评价 |
7.4.1 时程分析基本信息 |
7.4.2 增量动力分析结果 |
7.4.3 典型时程分析结果 |
7.5 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 普通框架RCF配筋图 |
附录 B 起波钢筋梁设计过程信息表 |
附录 C 新型框架RCF-KB-PYH配筋图 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(9)自复位阻尼器耗能减震钢框架基于性能的抗震设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 自复位阻尼器的研究现状 |
1.2.1 SMA材料及其特点 |
1.2.2 SMA阻尼器的研究现状 |
1.3 基于性能的抗震设计 |
1.3.1 基于性能的抗震设计发展 |
1.3.2 基于性能的抗震设计方法 |
1.3.3 基于性能的抗震设计研究现状 |
1.4 被动控制结构基于性能的抗震设计 |
1.4.1 基于位移的抗震设计研究现状 |
1.4.2 基于能量的抗震设计研究现状 |
1.4.3 自复位阻尼器减震结构的研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 被动控制结构的性能水准及量化 |
2.1 国外性能水准及量化 |
2.2 国内的性能水准及量化 |
2.3 基于能量的性能水准 |
2.3.1 基于能量的性能指标 |
2.3.2 基于能量的性能水准量化 |
2.4 抗震性能目标 |
2.5 本章小结 |
第三章 自复位阻尼器与结构模型建立 |
3.1 自复位阻尼器的力学性能及数值模拟 |
3.1.1 自复位阻尼器的力学性能 |
3.1.2 自复位阻尼器的数值模拟 |
3.2 自复位阻尼器参数选取和布置原则 |
3.2.1 自复位阻尼器选取原则 |
3.2.2 自复位阻尼器布置原则 |
3.2.3 阻尼器安装形式 |
3.3 自复位阻尼器附加阻尼比与耗能能力 |
3.3.1 附加阻尼比 |
3.3.2 自复位阻尼器耗能能力 |
3.4 PERFORM-3D结构模型建立 |
3.4.1 9层benchmark钢框架 |
3.4.2 Perform3D建模 |
3.4.3 模型验证 |
3.5 地震波的选取 |
3.6 本章小结 |
第四章 被动控制结构基于能力谱法的性能设计方法 |
4.1 能力谱法 |
4.1.1 能力谱法的假定 |
4.1.2 能力谱曲线的建立 |
4.1.3 需求谱曲线的建立 |
4.1.4 能力谱法的基本步骤 |
4.2 被动控制结构基于能力谱法的性能设计方法 |
4.2.1 被动控制结构等效阻尼比的计算 |
4.2.2 被动控制结构基于能力谱法的设计方法 |
4.3 9层Benchmark钢框架基于能力谱法的性能分析 |
4.3.1 无控结构的性能分析 |
4.3.2 阻尼器布置方案 |
4.3.3 阻尼器参数设计 |
4.3.4 被动控制结构的性能评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 被动控制结构基于能量的性能设计方法 |
5.1 基于能量的抗震性能设计流程 |
5.2 结构耗能需求分析 |
5.2.1 弹塑性SDOF系统地震输入能量谱 |
5.2.2 弹塑性MODF体系的地震输入能 |
5.2.3 结构累积滞回耗能需求 |
5.3 耗能需求层间分布分析及改进 |
5.3.1 基于MPA的耗能需求层间分配 |
5.3.2 改进的考虑相对薄弱层的MPA耗能层间分布计算 |
5.4 结构耗能能力分析 |
5.5 9层Benchmark钢框架基于能量的抗震性能设计 |
5.5.1 无控结构的性能分析 |
5.5.2 阻尼器布置方案 |
5.5.3 阻尼器参数设计 |
5.5.4 迭代验算及性能评价 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)新型装配式混凝土夹心剪力墙结构抗震性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 传统混凝土剪力墙 |
1.2.2 改进混凝土剪力墙 |
1.2.3 刚性连接装配式混凝土剪力墙 |
1.2.4 耗能连接装配式混凝土剪力墙 |
1.3 本文研究内容 |
参考文献 |
第二章 新型混凝土夹心剪力墙的弹性力学分析 |
2.1 理论基础 |
2.2 力学分析 |
2.2.1 分析模型 |
2.2.2 弹性力学解 |
2.3 结果讨论 |
2.4 多夹心剪力墙 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 新型混凝土夹心剪力墙的抗震性能试验研究 |
3.1 试验概述 |
3.1.1 试件设计 |
3.1.2 材料属性和加载装置 |
3.1.3 加载制度与测点布置 |
3.2 试验结果分析 |
3.2.1 破坏形态 |
3.2.2 水平力-位移曲线 |
3.2.3 承载能力和变形能力 |
3.2.4 刚度退化和耗能能力 |
3.3 本章小结 |
参考文献 |
第四章 新型混凝土夹心剪力墙的抗震性能影响因素分析 |
4.1 数值模型 |
4.1.1 材料本构 |
4.1.2 单元和边界 |
4.1.3 模型和求解 |
4.2 结果对比分析 |
4.2.1 骨架曲线对比 |
4.2.2 破坏形态对比 |
4.3 抗震性能影响因素分析 |
4.3.1 轴压比 |
4.3.2 剪跨比 |
4.3.3 夹心段长度比 |
4.3.4 夹心板厚度比 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 新型装配式混凝土夹心剪力墙结构的抗震性能试验研究 |
5.1 墙体试验设计 |
5.2 墙体试验结果分析 |
5.2.1 破坏形态 |
5.2.2 水平力-位移曲线 |
5.2.3 刚度退化和耗能能力 |
5.3 结构试验设计 |
5.3.1 试件描述 |
5.3.2 材料属性 |
5.3.3 加载装置 |
5.3.4 加载制度和测点布置 |
5.4 结构试验结果分析 |
5.4.1 水平力-位移曲线 |
5.4.2 破坏形态 |
5.4.3 耗能能力 |
5.4.4 自复位能力 |
5.4.5 局部响应 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 新型装配式混凝土夹心剪力墙结构的力学性能分析与评估 |
6.1 墙体数值模拟分析研究 |
6.1.1 数值模拟对比分析 |
6.1.2 抗震性能影响因素分析 |
6.1.2.1 连接件CAF摩擦力 |
6.1.2.2 连接件SRS承载力 |
6.2 结构数值模拟分析研究 |
6.2.1 数值模拟对比分析 |
6.2.2 抗震性能影响因素分析 |
6.2.2.1 水平缝连接件摩擦力 |
6.2.2.2 竖缝连接件摩擦力 |
6.2.2.3 初始预应力 |
6.3 摩擦耗能连接装配式结构力学性能评估 |
6.3.1 受力分析 |
6.3.2 试验对比分析 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 新型装配式混凝土夹心剪力墙结构的抗震设计方法研究 |
7.1 刚性连接结构基于力的抗震设计方法 |
7.1.1 内力分析 |
7.1.2 参数分析 |
7.1.3 抗震设计方法 |
7.1.4 设计算例 |
7.2 摩擦连接结构基于位移的抗震设计方法 |
7.2.1 性能目标 |
7.2.2 设计步骤 |
7.2.3 设计算例 |
7.3 摩擦连接结构直接基于震后可修复性的抗震设计方法 |
7.3.1 非线性位移比谱与残余位移比谱 |
7.3.1.1 计算模型 |
7.3.1.2 响应规律分析 |
7.3.1.3 位移比谱公式 |
7.3.2 抗震设计方法 |
7.3.3 设计算例 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第八章 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
附录 |
附表1 选取的不同场地类别地震动记录 |
附图1 不同场地类别的单自由度模型响应箱形图 |
附图2 不同场地类别的单自由度模型非线性位移比 |
附图3 不同场地类别的单自由度模型残余位移比 |
附图4 不同场地类别的单自由度模型最大绝对加速度 |
附图5 不同场地类别的单自由度模型总滞回耗能 |
作者在攻读博士学位期间的代表性科研成果和参与项目 |
1.代表性期刊论文 |
2.代表性发明专利 |
3.科研项目 |
致谢 |
四、建筑结构抗震设计中的若干问题(论文参考文献)
- [1]结构抗震设计理论与方法的沿革和比较[J]. 薄景山,张毅毅,郭晓云,李琪,赵鑫龙. 震灾防御技术, 2021(03)
- [2]某复杂高层建筑结构基于性能的抗震设计与分析[D]. 利明东. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]装配式配筋砌块砌体剪力墙拟静力试验与设计方法研究[D]. 徐伟帆. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [4]基于预设屈服模式的复杂高层结构抗震设计研究[D]. 李子懿. 北京建筑大学, 2020(08)
- [5]某竖向不规则超限高层框架-剪力墙结构抗震性能分析与优化设计方案探讨[D]. 杨骏超. 南昌大学, 2020(01)
- [6]某超限框架-核心筒结构抗震分析及梁板柱墙空间协同非线性仿真研究[D]. 谢儒敏. 南昌大学, 2020(01)
- [7]地震作用下高层建筑结构波动特性研究[D]. 康艳博. 中国建筑科学研究院, 2020(04)
- [8]含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究[D]. 强翰霖. 清华大学, 2020
- [9]自复位阻尼器耗能减震钢框架基于性能的抗震设计研究[D]. 潘长卿. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]新型装配式混凝土夹心剪力墙结构抗震性能试验研究[D]. 徐刚. 东南大学, 2020